리그오브레전드의 챔피언 픽으로 승률 예측하기
리그오브레전드 게임에서 챔피언 픽은 중요한 요소지만, 어느 정도로 중요할까요? 티어가 높은 챔피언이 반드시 승리를 가져다 줄 수 있을까요? 실제 챔피언의 구도는 사람들이 생각하는 것과 같을까요? 이런 궁금증을 해결하기 위해 챔피언 픽을 통해 승률을 예측하는 모델을 만들어보았습니다.
이 블로그 글은 개인적인 목적이 있어 디테일한 기술적인 내용은 생략하고, 전체적인 흐름만을 소개합니다.
목적
승률을 단순히 챔피언 픽을 통해서만 예측하면 크게 의미가 없고, 정확도는 그렇게 높지 않을거라 생각합니다. 그래서 게임 시간을 버켓을 나누어 시간별 승률도 예측해서 챔피언 픽에 따라 어떻게 시간별로 승률을 예측할 수 있는지도 알아보았습니다. 따라서 학습할 모델은 챔피언 픽과 기타 정보를 통해 승률과 시간별 승률을 예측합니다.
데이터 수집
먼저, 모델을 학습시키기 위해서는 최소한의 데이터가 필요합니다. Riot Games API를 확인해보니 필요한 정보들을 다 얻을 수 있었고, 이를 통해 챔피언 픽, 승패 등의 정보를 얻을 수 있었습니다. 하지만 한가지 문제가 있었는데요..
이번 모델 학습으로 데모 하나 만들어서 제출해야 프로덕션 키를 받을 수 있어, 그 이후에 더 정확한 테스트를 진행해볼 수 있을 것 같네요 ㅠㅠ
우선은 시간이 걸리더라도 데이터를 모아봤습니다. 최상위권 (챌린저, 그랜드마스터) 소환사 정보를 1,000명 가량 수집하고, 각 소환사의 최근 게임 100건 이내의 목록만을 저장했습니다. 그 후 각 게임의 세부 정보를 받아오는 API를 통해 게임의 승패, 챔피언 픽 등의 정보를 얻었습니다. 이것만 해도 수 시간 걸렸던 것으로 기억합니다.
데이터 전처리
데이터 전처리는 비교적 간단했는데요, 각 게임의 챔피언과 승리팀, 항복여부, 게임 시간을 피쳐로 준비하고 정답을 승리팀으로 설정했습니다. 이렇게 준비한 데이터를 훈련 데이터와 테스트 데이터로 나누어 학습을 진행했습니다. 전부 모으고 나면 중복 제거, 비정상 데이터 제거 후 대략 17,000건의 데이터가 준비되었습니다.
모델 학습
모델은 정말 단순하게 600K 내외의 파라미터를 가지도록 모델링을 진행했습니다. 팀 별로 주요했던, 주요하지 않았던 픽을 구분할 수 있도록 attention을 활용했습니다.
그 결과 테스트 셋에서 단순 승리확률 예측은 65% 이상의 정확도를 보였고, 시간별 승률 예측은 90% 이상의 정확도를 보였습니다.
시각화 및 예시
제가 상위 티어 게임은 잘 모르는데요, 블루 픽을 후반에 강한 조합으로 맞추고 레드 픽을 돌진 및 난전에 좋은 조합으로 맞춰 예시를 뽑아보았습니다. 시각화를 해보면 아래 스크린샷처럼 나타납니다. (Riot API 프로덕션 키를 받기 위해 제출한 웹사이트의 일부입니다)
첫 파이 차트는 게임 승률 예측이고, 그 아래의 라인 차트는 시간별 승률 예측입니다. X축이 시간이고, Y축이 승률입니다. 그 아래의 라인 차트는 포지션별 승률에 대한 기여도를 나타냅니다. X축이 포지션, Y축이 기여도입니다. 이 기여도는 Attention의 weight를 통해 계산합니다.
블루 픽이 초반에는 승률이 낮지만, 40분을 기점으로 승률이 높아지게 예측하네요.
신기하게도 제가 좋다고 생각하는 탑 아트록스보다는 정글 세주아니를 픽한 것이 승리 확률을 많이 높여주는 것으로 나옵니다. 만약 다른 정글로 바꾸게 되면 승률이 떨어짐과 동시에 블루팀 정글의 가중치가 떨어집니다. 아무래도 흔히 해설에서도 말하는 정글 세주아니와 근접 탑/미드 챔피언의 시너지가 좋다는 것이 여기서 드러나는 걸까 싶습니다. 궁금해서 미드를 근접 챔피언인 사일러스로 바꿔보면 승률과 관계없이 세주아니의 가중치는 더 올라갑니다.
결론
챔피언 픽만으로 게임의 승패를 이미 6할 이상 알 수 있는 것은 꽤 주목할만한 결과라고 생각합니다. 특히 게임 시간과 같이 고려하면 9할 이상의 정확도를 보이는 것도 놀랍습니다. 충분하지 못한 데이터를 쓰는 상황에서 이 정도의 정확도인데요, 더 큰 모델과 많은 데이터를 쓸 수 있게 된다면 더 좋은 결과를 얻을 것으로 보입니다.
특히 각종 피쳐들도 같이 넣어보면 더 좋은 결과를 이룰 수 있어보이는데요, 단순히 챔피언 승률과 픽률을 비교하는 것보다는 더 디테일한 통찰을 얻을 수 있어보입니다.
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이 글을 쓰는 시점은 이미 프로덕션 키를 받은 상태인데요, 몇가지 정도만 개선을 해보니 85% 정도의 정확도를 얻었습니다. 정성적으로 봤을 때 LCK 서머 경기 결과들을 대입해보아도 꽤 괜찮은 결과를 보이고 있습니다. 이를 시작으로 재밌는 분석을 해볼 수 있을 것 같은데요, 관련된 기회를 찾아보려 합니다.